(57)【要約】【課題】  面積効率が良好であって、小型化を図ることができる、部品内蔵基板を提供する。【解決手段】  絶縁層２２〜２４と、絶縁層２２〜２４の各々の主面に沿って配置される導体配線層２５〜２８と、絶縁層２３に内蔵される電子部品３０と、導体配線層２６を介して電子部品３０とは反対側に配置されかつ絶縁層２２に内蔵される電子部品２９および３１とを備える、部品内蔵基板２１において、導体配線層２６に備えるランド電極３３には、その一方面側から電子部品３０の端子３９が電気的に接続され、かつその他方面側から電子部品２９の端子３８が電気的に接続され、ランド電極３４には、その一方面側から電子部品３０の端子４０が電気的に接続され、かつその他方面側から電子部品３１の端子４３が電気的に接続される。【選択図】  図２
2006344631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
前記絶縁層の主面に沿って配置される導体配線層と、
前記絶縁層に内蔵される第１の電子部品と、
前記導体配線層を介して前記第１の電子部品とは反対側に配置される第２の電子部品と
を備え、
前記導体配線層は、電子部品の端子を電気的に接続する領域となるランド電極を有し、
前記ランド電極には、その一方面側から前記第１の電子部品の端子が電気的に接続され、かつその他方面側から前記第２の電子部品の端子が電気的に接続されている、
部品内蔵基板。
【請求項２】
前記導体配線層は、前記絶縁層の外表面上に形成され、前記第２の電子部品は、前記絶縁層の外部に配置される、請求項１に記載の部品内蔵基板。
【請求項３】
前記第２の電子部品は、半導体素子である、請求項２に記載の部品内蔵基板。
【請求項４】
前記絶縁層は、互いに隣り合う状態で積層された第１および第２の絶縁層を少なくとも備え、前記導体配線層は、前記第１および第２の絶縁層間の界面に沿って配置され、前記第１の電子部品は前記第１の絶縁層に内蔵され、かつ前記第２の電子部品は前記第２の絶縁層に内蔵される、請求項１に記載の部品内蔵基板。
【請求項５】
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とは、前記絶縁層の主面に直交する方向に透視したとき、各々の少なくとも一部が互いに重なり合っている、請求項１ないし４のいずれかに記載の部品内蔵基板。
【請求項６】
前記ランド電極における前記第１の電子部品の端子の電気的接続部と前記第２の電子部品の端子の電気的接続部とは、前記絶縁層の主面に直交する方向に透視したとき、各々の少なくとも一部が互いに重なり合っている、請求項５に記載の部品内蔵基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品を内蔵した部品内蔵基板に関するもので、特に、部品内蔵基板内の導体配線層と電子部品との間での電気的接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサ、抵抗器、コイル、フィルタ等の受動部品、あるいはトランジスタ、集積回路部品等の半導体素子といった電子部品を内蔵した部品内蔵基板は、一般的に、絶縁層と導体配線層とが交互に積層され、特定の絶縁層に電子部品が内蔵された構造を有している。電子部品の端子は、これを内蔵している絶縁層の上下いずれかの主面に沿って配置される導体配線層に備えるランド電極と電気的に接続される。このような部品内蔵基板において、ある絶縁層に内蔵された電子部品をその下に位置する導体配線層に電気的に接続する場合には、その下の絶縁層に内蔵された電子部品については、さらにその下の導体配線層に電気的に接続される。
【０００３】
しかしながら、上述した構造の場合、ある導体配線層の上下にそれぞれ配置される第１および第２の電子部品を電気的に接続するためには、これら第１および第２の電子部品の間に位置する上記導体配線層の他、第２の電子部品の下方に位置する導体配線層が必要である。このことは、部品内蔵基板の積層数の増加につながり、部品内蔵基板の小型化を阻害する。
【０００４】
そこで、図６に示した部品内蔵基板１のように、特定の導体配線層２を挟んで上下に位置する２つの絶縁層３および４にそれぞれ内蔵された電子部品５および６のいずれもが、それらの間に位置する導体配線層２に電気的に接続する構造が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。図６に示した部品内蔵基板１によれば、異なる絶縁層３および４のそれぞれに内蔵された電子部品５および６を共通の導体配線層２に電気的に接続する構造を有しているので、前述した一般的な構造の部品内蔵基板に比べて積層数を減じることができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術、すなわち図６に示した部品内蔵基板１では、次のような課題に遭遇することがある。
【０００６】
電子部品５は、端子７および８を有し、端子７および８は、導体配線層２に備えるランド電極９および１０に半田１１および１２を介してそれぞれ電気的に接続されている。他方、電子部品６は、端子１３および１４を有し、端子１３および１４は、導体配線層２に備える別のランド電極１５および１６に半田１７および１８を介してそれぞれ電気的に接続されている。
【０００７】
そのため、上述した構造の部品内蔵基板１の場合には、面積効率を向上させることが困難で、この点において小型化が阻害されている。特に、電子部品５と電子部品６とが互いに電気的に接続されるべきものである場合には、上述した課題がより際立ったものとなってくる。
【特許文献１】国際公開第２００５／００４５６７号パンフレット（図３、図４、図６、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る部品内蔵基板を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、絶縁層と、絶縁層の主面に沿って配置される導体配線層と、絶縁層に内蔵される第１の電子部品と、導体配線層を介して第１の電子部品とは反対側に配置される第２の電子部品とを備え、導体配線層が、電子部品の端子を電気的に接続する領域となるランド電極を有している、そのような部品内蔵基板に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。
【００１０】
すなわち、上記ランド電極には、その一方面側から第１の電子部品の端子が電気的に接続され、かつその他方面側から第２の電子部品の端子が電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１１】
この発明において、導体配線層は、絶縁層の外表面上に形成され、第２の電子部品は、絶縁層の外部に配置されるものであってもよい。この場合、第２の電子部品は、半導体素子であることが好ましい。
【００１２】
この発明において、絶縁層は、互いに隣り合う状態で積層された第１および第２の絶縁層を少なくとも備え、導体配線層は、第１および第２の絶縁層間の界面に沿って配置され、第１の電子部品は第１の絶縁層に内蔵され、かつ第２の電子部品は第２の絶縁層に内蔵されるものであってもよい。
【００１３】
この発明において、第１の電子部品と第２の電子部品とは、絶縁層の主面に直交する方向に透視したとき、各々の少なくとも一部が互いに重なり合っていることが好ましい。より好ましくは、ランド電極における第１の電子部品の端子の電気的接続部と第２の電子部品の端子の電気的接続部とが、絶縁層の主面に直交する方向に透視したとき、各々の少なくとも一部が互いに重なり合うようにされる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、導体配線層を介して互いに反対側に配置される第１および第２の電子部品のそれぞれの電気的接続のために、間にある共通の導体配線層が用いられるばかりでなく、共通のランド電極が用いられるので、積層数の減少を可能とするばかりでなく、面積効率を向上させ、平面寸法の減少を可能とし、これらの結果として、部品内蔵基板の小型化を有利に進めることができる。
【００１５】
また、第１および第２の電子部品のそれぞれを電気的に接続するために別の導体配線層に形成されるランド電極が用いられる場合に比べて、必要なビア導体の数を減らすことができるため、特性偏差の小さい部品内蔵基板を得ることができる。
【００１６】
この発明の特徴的構成が、絶縁層の外表面上に形成された導体配線層において採用され、第２の電子部品が絶縁層の外部に配置されるものであるとき、第２の電子部品を搭載する前の段階で、部品内蔵基板の適否を判定し、不具合が生じている場合には、第２の電子部品の搭載を中止し、第２の電子部品の無駄を未然に防ぐことができる。このことは、第２の電子部品が、高価な半導体素子であるとき、特に顕著な効果となる。
【００１７】
また、この発明において、絶縁層の主面に直交する方向に透視したとき、第１の電子部品と第２の電子部品とが各々の少なくとも一部において互いに重なっていると、面積効率をより向上させることができる。さらに、ランド電極における第１の電子部品の端子の電気的接続部と第２の電子部品の端子の電気的接続部とが各々の少なくとも一部において互いに重なっていると、面積効率を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１ないし図３は、この発明の第１の実施形態を説明するためのものである。ここで、図１および図２は、第１の実施形態による部品内蔵基板２１を製造するために実施されるいくつかの工程を順次示す断面図である。完成品としての部品内蔵基板２１が図２（４）に示されている。また、図３は、部品内蔵基板２１の内部に備える要素の平面的配置を示すため、特定の断面をもって部品内蔵基板２１を示した平面図である。
【００１９】
なお、図１ないし図３において、部品内蔵基板２１は、その主面方向に関して一部のみが図示されている。このような状況の下、以下の説明は、図示された部分について行なう。
【００２０】
図２（４）および図３を参照して、部品内蔵基板２１は、積層された複数の絶縁層２２、２３および２４を備えるとともに、絶縁層２２〜２４の特定のものの主面に沿って配置される導体配線層２５、２６、２７および２８を備えている。導体配線層２５は、絶縁層２２の外表面上に形成され、導体配線層２６は、絶縁層２２および２３間の界面に沿って配置され、導体配線層２７は、絶縁層２３および２４間の界面に沿って配置され、導体配線層２８は、絶縁層２４の外表面上に形成されている。
【００２１】
部品内蔵基板２１は、また、複数個の電子部品２９、３０および３１を備えている。これらの電子部品２９〜３１のうち、電子部品２９および３０は、コンデンサ、抵抗器、コイル、フィルタ等の受動部品であり、電子部品３１は、トランジスタ、集積回路部品等の半導体素子である。また、電子部品２９および３１は絶縁層２２に内蔵され、電子部品３０は絶縁層２３に内蔵されている。
【００２２】
図３は、前述したように、特定の断面をもって部品内蔵基板２１を示した平面図であるが、上述した絶縁層２２および２３間の界面に沿う断面を示している。
【００２３】
導体配線層２６は、電子部品の端子を電気的に接続する領域となるランド電極を有している。ランド電極として、図２（４）および図３では、ランド電極３２、３３、３４、３５および３６が図示されている。
【００２４】
電子部品２９は、バンプ電極態様の端子３７および３８を有し、端子３７および３８は、それぞれ、ランド電極３２および３３に電気的に接続されている。電子部品３０は、その各端部に端子３９および４０を有し、端子３９および４０は、それぞれ、ランド電極３３および３４に半田４１および４２を介して電気的に接続されている。電子部品３１は、ＢＧＡ態様の端子４３、４４および４５を有し、端子４３、４４および４５は、それぞれ、ランド電極３４、３５および３６に電気的に接続されている。
【００２５】
この実施形態において、ランド電極３３および３４への電気的接続に関して、この発明の特徴的構成が採用されている。すなわち、ランド電極３３には、その一方面側から電子部品２９の端子３８が電気的に接続され、かつその他方面側から電子部品３０の端子３９が電気的に接続されている。また、ランド電極３４には、その一方面側から電子部品３１の端子４３が電気的に接続され、かつその他方面側から電子部品３０の端子４０が電気的に接続されている。
【００２６】
部品内蔵基板２１は、さらに、絶縁層２３を厚み方向に貫通し、導体配線層２６と導体配線層２７とを電気的に接続するビア導体４６および４７と、絶縁層２４を厚み方向に貫通し、導体配線層２７と導体配線層２８とを電気的に接続するビア導体４８と、絶縁層２３および２４を貫通し、導体配線層２６と導体配線層２８とを電気的に接続するビア導体４９とを備えている。
【００２７】
この実施形態において、絶縁層２２〜２４の主面に直交する方向に透視したとき、電子部品２９と電子部品３０との間、ならびに電子部品３０と電子部品３１との間において、各々の外形の少なくとも一部が互いに重なり合っている。そのため、部品内蔵基板２１の面積効率を向上させることができる。特に、この実施形態では、ランド電極３３における電子部品２９の端子３８の電気的接続部と電子部品３０の端子３９の電気的接続部とが各々の少なくとも一部において互いに重なり合っているので、上述の面積効率を一層向上させることができる。
【００２８】
次に、主として図１および図２を参照して、部品内蔵基板２１の製造方法について説明する。
【００２９】
まず、図１（１）に示すように、支持板５１が用意される。たとえば、支持板５１は、厚み１．０ｍｍであり、ステンレス鋼から構成される。支持板５１の一方主面上には、たとえば、Ｃｕ箔のような金属箔の貼付け、あるいはめっき、蒸着等によって導体膜が形成され、これがエッチングされることによって、パターニングされた導体配線層２６が形成される。この導体配線層２６は、前述したランド電極３２〜３６に対応する部分を有している。また、導体配線層２６の所定の領域、より具体的には、ランド電極３４の一部を覆うように、半田レジスト５２が形成される。
【００３０】
次に、図１（２）に示すように、電子部品３０が搭載される。より詳細には、電子部品３０の端子３９および４０が、それぞれ、半田４１および４２を介してランド電極３３および３４に半田付けされる。半田付けに代えて、導電性接着剤による接合が採用されてもよい。
【００３１】
次に、絶縁層２３となるプリプレグが用意され、このプリプレグに向かって、支持板５１が圧着され、次いで、プリプレグが仮硬化される。これによって、図１（３）に示すように、電子部品３０が絶縁層２３の中に埋め込まれた状態となるとともに、導体配線層２６が絶縁層２３の一方主面に密着する状態となる。
【００３２】
上述したプリプレグとしては、たとえば、エポキシ樹脂中に、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＡｌＮなどの無機材料からなるフィラーを含有させたものが用いられる。フィラーの含有率は、たとえば６０〜９５体積％とされ、また、フィラーの粒径はたとえば０．１〜１０μｍ程度とされる。
【００３３】
次に、図１（４）に示すように、絶縁層２３に貫通孔を設け、そこに導電材料を導入することによって、ビア導体４６および４７が形成される。次に、絶縁層２３の外方に向く主面上に導体配線層２７が形成される。導体配線層２７は、前述した導体配線層２６の場合と同様、図示しない支持板上にパターニングされた導体配線層２７が予め形成され、それが絶縁層２３上に転写されることによって形成される。
【００３４】
次に、絶縁層２４となるべきプリプレグが用意され、それが絶縁層２３上に積層されかつ圧着され、次いで仮硬化されることにより、図１（５）に示すように、絶縁層２４が形成される。
【００３５】
次に、図１（６）に示すように、絶縁層２４を貫通するビア導体４８ならびに絶縁層２３および２４を貫通するビア導体４９が形成される。ビア導体４８および４９の形成方法については、前述したビア導体４６および４７の形成方法と実質的に同様である。次いで、絶縁層２４の外方に向く主面上に、導体配線層２８が形成される。導体配線層２８の形成方法は、前述した導体配線層２６および２７の場合と実質的に同様である。
【００３６】
次に、図１（６）に示した構造物は、そこから支持板５１が取り除かれ、そして、図２（１）に示すように上下反転される。その結果、図１（１）に示したように支持板５１上に形成されていた導体配線層２６は、絶縁層２３側に保持された状態となる。
【００３７】
次に、図２（２）に示すように、導体配線層２６の所定の部分、より具体的には、ランド電極３４の一部を覆うように、半田レジスト５３が形成される。また、導体配線層２８の所定の部分を覆うように、半田レジスト５４が形成される。後者の半田レジスト５４は、完成品としての部品内蔵基板２１において、導体配線層２８の、端子電極となるべき部分以外の部分を覆うためのものである。
【００３８】
次に、図２（３）に示すように、電子部品２９および３１が搭載される。より詳細には、電子部品２９の端子３７および３８が、それぞれ、ランド電極３２および３３に半田付けされ、電子部品３１の端子４３、４４および４５が、それぞれ、ランド電極３４、３５および３６に半田付けされる。半田付けに代えて、導電性接着剤による接合が採用されてもよい。導電性接着剤を用いる場合は、前述した半田レジストは不要になる。
【００３９】
次に、絶縁層２２となるべきプリプレグが用意され、これが絶縁層２３に向かって圧着され、次いで仮硬化されることにより、図２（４）に示すように、電子部品２９および３１が絶縁層２２の中に埋め込まれた状態となる。次いで、絶縁層２２の外方に向く主面上に導体配線層２５が形成される。導体配線層２５についても、前述した導体配線層２６等の場合と同様の方法によって形成される。
【００４０】
以上の工程を終えた後、絶縁層２２〜２４が本硬化され、その結果、完成品としての部品内蔵基板２１が得られる。
【００４１】
なお、本硬化工程に関して、たとえば、図２（３）に示した工程を終えた後に、絶縁層２３および２４についての本硬化工程をまず実施し、その後、図２（４）に示すように絶縁層２２を形成した段階で、この絶縁層２２についての本硬化工程を実施するようにしてもよい。
【００４２】
また、部品内蔵基板２１の積層数は、必要に応じて、任意に増減することができる。上述した工程をさらに繰り返し、より多層の部品内蔵基板を得ることもできる。
【００４３】
図４は、この発明の第２の実施形態による部品内蔵基板２１ａを示す、図２（４）に対応する図である。図４において、図２（４）に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４４】
図４に示した部品内蔵基板２１ａは、図２（３）に示した構造物と実質的に同様であるが、絶縁層２３および２４については、既に本硬化状態とされている。この部品内蔵基板２１ａでは、導体配線層２６が、絶縁層２３の外表面上に形成され、電子部品２９および３１は、絶縁層２３の外部に配置されている。
【００４５】
図５は、この発明の第３の実施形態による部品内蔵基板２１ｂを示す、図４に対応する図である。図５において、図４に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４６】
図５に示した部品内蔵基板２１ｂは、図４に示した部品内蔵基板２１ａと比較して、シールドカバー５５が、電子部品２９および３１を覆うように設けられている点で異なっている。シールドカバー５５を取り付けるため、絶縁層２３および２４には、ビア導体５６が設けられるとともに、ビア導体５６の端面上であって、絶縁層２３の外方に向く主面上には、導体膜５７が設けられる。そして、シールドカバー５５は、ビア導体５６および導体膜５７を介して導体配線層２８と電気的に接続された状態で、導体膜５７に接合される。
【００４７】
上述の図４または図５に示すような構造が採用されると、電子部品２９および３１を搭載する前の段階で、部品内蔵基板２１ａの適否を判定し、不具合が生じている場合には、電子部品２９および３１の搭載を中止し、電子部品２９および３１の無駄を未然に防ぐことができる。特に、これらの実施形態のように、電子部品３１が、高価な半導体素子である場合には、上述の効果は意義深いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の第１の実施形態による部品内蔵基板２１を製造するために実施されるいくつかの工程を順次示す断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による部品内蔵基板２１を製造するために、図１に示した工程に続いて実施されるいくつかの工程を順次示す断面図である。
【図３】図２（４）に示した部品内蔵基板２１の内部に備える要素の平面的配置を示すため、特定の断面をもって部品内蔵基板２１を示した平面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態による部品内蔵基板２１ａを示す、図２（４）に対応する図である。
【図５】この発明の第３の実施形態による部品内蔵基板２１ｂを示す、図４に対応する図である。
【図６】この発明にとって興味ある従来の部品内蔵基板１を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２１，２１ａ，２１ｂ  部品内蔵基板
２２〜２４  絶縁層
２５〜２８  導体配線層
２９〜３１  電子部品
３２〜３６  ランド電極
３７〜４０，４３〜４５  端子
【図１】
2006344631.tif 000003
【図２】
2006344631.tif 000004
【図３】
2006344631.tif 000005
【図４】
2006344631.tif 000006
【図５】
2006344631.tif 000007
【図６】
2006344631.tif 000008